如图所示,人曲膝下蹲时,膝关节弯曲的角度为θ,设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受地面竖直向上

问题描述:

如图所示,人曲膝下蹲时,膝关节弯曲的角度为θ,设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为(  )
A.

F
2sin
θ
2

B.
F
2cos
θ
2

C.
F
2tan
θ
2

D.
Ftan
θ
2
2

设大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大小为F1,则它们之间的夹角为θ,F即为它们的合力的大小,
作出平行四边形定则如图所示,

其中,β=

1
2
θ,∠acb=90°,
所以F1cos
θ
2
=
1
2
F,
即 F1=
F
2cos
θ
2

FN=F1 sin
θ
2
=
Ftan
θ
2
2

故选:D.